fhb_1974_06.pdf (2.582Mb)

Fisken ^og Havet

RAPPORTER OG MELDINGER FRA FISKERIDIREKTORATETS HAVFORSKNINGSINSTITUTT BERGEN

SERIE BNR. 6 1974

(Restricted distribution)

EN HYDROGRAFISK UNDERSØKELS~ I MATREVAGEN, NORDHORDLAND

av

Roald Sætre

Fiskeridirektoratets Havforskningsinstitutt

~oks 2906, 5011 Bergen - No~dnes

RedaktØr Erling Bratberg

SERIE BNR. 6

1974 April 1974

Side

L INNLEDNING l

2 . ]\1ATERIALET 3

3. RESULTATER 3

3.1 Overflatesirkulasjonen 3

3.2 Horisontalfordeling tOe S o av og /00

i overflatelaget 4

3.3 Horisontalfordeling av O",

4 i

overflatelaget 7

3.4 Vertikal fordeling

aV

tOe, S ^{% 0} og O

2 8

3.5 Den estuarine sirkulasjon la

3.6 StrØmmålinger 13

3.7 En sammenligning mellom de

hydrografiske stasjonen~ I , rI og III 16 3.8 Hydrografiske observasjoner i

Hasfjorden 17

4 . ISFORHOLD 19

5 . OPPSUMMERING 20

6 • LITTERATUR 22

7 . FIGURLISTE 24

8. FIGURER 26

9 . TABELLER 64

I 1971 inngikk Fiskeridirektoratets Havforskningsinstitutt et samarbeid med AlS Fiskekultur om etablering og drift av et anlegg for laksefisk på Matre i Masfjorden, Nordhordland. Beliggenheten fremgår av fig. l. De oppgavene man der hadde tenkt å arbeide med kan kort oppsummeres slik:

Produksjon for salg av rogn, yngel og settefisk av lakse- fisk.

ForsØk innenfor genetisk seleksjon, ernær~ng og dambruks- metodikk.

Faglig opplæring og veiledning innenfor dambruksnæringen.

I den forbindelse var det nØdvendig å kjenne t i l de hydrografiske forhold i Matre. En forundersØkelse ble foretatt i februar 1972.

(SÆTRE 1972). Med denne som utgangspunkt ble det så lagt opp en hydrografisk undersØkelse for best mulig å dekke en hel år- syklus. Målingen i denne serien startet i november 1972.

Matre ligger altså innerst i Masfjorden. Vannuskiftningen mellom i:

fjorden og kystvannet utenfor skjer via Fensfjorden (se fig. l).

Et lengdesnitt langs denne " u tskiftningsveien" er vist på fig. 2.

Fra de relativt grunne kystområ.dene utenfor !får det hurtig nedmrer mot d.e store dyp i Fensfjorden . Like innenfor inngangen t i l

Maafjorden er Fensfjorden nesten 700 m dyp. Ved Masfjordnes de.t terskel ^o omkring

er en pa 90 m. Innenfor denne er største dyp på omkring 500 m. De indre deler av fjorden er vist pa ^o fig.

3 og 4. Dybdene i r1atrevågen fremgår av fig. 4. I sundene

nord og sør av MatreØY er dypene 30 t i l 40 m .. Herfra går det sa ^o raskt nedover t i l ca. 20.0 m like vest av MatreØY.

I :\1atre har BergenshalvØens Kommunale Kraftselskap et kraftanlegg.

Driftsvannet fra dette fØres ut i MatrevAgen via to tunneler som er vist som stiplede linjer like sØr for B.K.Kls kai på fig.

4. Tunnelene munner ut ca. 1.5 m over middel vannstand. Kraft- anlegget er utfØrt i to byggetrinn. Det eldste er Haugsdals- 'lass get som er uts t med horisontaltliggende Peltonturbiner.

Inntakshøyden for vannet her er 536 m og driftsvannet fØres ut via den sørligste tunnelen. Siste utbyggningstrinn er Matrevass- draget som er utstyrt med vertikaltliggende Francisturbiner. Inn- takshøyden er her 476 m og driftsvannet fØres ut via den nordligste tunnelen.

I den tiden vi har observert har t i l Matrevågen fra kraftanlegget

den totale ferskvannstilfØrsel variert mellom 6.1 ^ft 106

m3 og 6 3

30 • 10 m pr. uke. Dette svarer t i l henholdsvis ca. 10 m /s ³ og 50 m Is. 3 Fig. 5 viser hvorledes vannmengden fra Matrevassdraget og Haugsdalsvassdraget har variert i observasjonsperioden.

Totalt er det fra kraftanlegget i dette året tilfØrt 1164

~

^{106 m3}

ferskvann t i l Matrevågen. Reguleringen har medfØrt at en større total ferskvannsmengde enn tidlige~ går ut i Matrevågen ved at

vann er overfØrt fra Sognesiden. Da kraftanlegget kjØres med hØyere belastning om vinteren har en fått vesentlig hØyere vintervannfØring t i l fjorden etter reguleringen.

Øvrig ferskvannstilfØrsel skjer fØrst og fremst via Matreelven.

Denne er regulert men den nedre og uregulerte del av nedslags- feltet utgjør ca. 30 km2

. Den meteorologiske stasjon Masfjorden antaes å være representativ for nedbØrsmengden i dette nedslags- felt. Middlere årsnedbØr for perioden 1930 - 1960 var 2752 mm.

Fratrukket 200 mm som går tapt utgjør dette en avrenning t i l Hatrevågen på omkring 75' 10⁶ m3

. Dette blir ca. 6% av den

ferskvanntilfØrsel som skyldes kraftanlegget. FerskvanntilfØrselen t i l Matrevågen via Matreelven er således av mindre betydning

bortsett fra på ekstremt nedbØrsrike dager. En dØgnnedbØr på 50 mm vil

res~ltere

i en avrenning på ca. 17 m3/s.

på

^slike

nedbØrsrike dager vil altså tilfØrsele'n fra Matreelven kunne bli nesten like stor som den fra kraftanlegget.

Kraftanlegget i Matre ble utbygget i årene 1956-1963. Det er helt klart at der etter denne tid er vesentlig mindre isdannelse i

~asfjorden enn tidligere. Etterhvert som flere turbiner kom i

drift er islegging i fjorden blitt mere sjelden. Etter 1963 har det ikke forekommet is i :1asfjorc1en bortsett fra på Haugsdalsvågen og i Nordfjorden. (SPONBERG 1968). Oftest var fjorden tidligere islagt

ut til Krossnes ca. 5 km fra Matre fra jul til påske. Enkelte år kunne isen dekke hele fjorden nesten helt ut til Masfjordnes.

Såvidt en vet er der tidligere ikke foretatt hydrografiske observasjoner i Masfjorden.

2. MATERIALET

Det materialet som er innsamlet består av overflateprØver av temperatur, saltholdighet og oksygeninnhold. Posisjonen hvor disse prØvene er tatt er vist ved sirkler på fig. 3 og 4. Videre er der tatt fulle hydrografiske stasjoner i de posisjoner som er merket med en trekant på fig. 3 og 4. Her ble det observert de samme parametre som for overflateprØvene. Observasjonsdypene var O - l - 3 - 5 - 10 - 15 osv. hver femte meter ned til bunn.

OverflateprØvene ble tatt ved at en bØtte ble fyllt og prØven tatt derfra. Verdien for O m vil således være et middel for de Øvre 30 cm De Øvrige prØver ble tatt med vendevannhentere. I de posisjoner som er merket med en firkant er det foretatt strømmålinger med selv-

registrerende instrumenter. Disse instrumentene registrerer

strØmmens retning og styrke samt temperatur hvert 10. minutt. Over- flatesirkulasjonen i Matrevågen ble ved flere anledninger kartlagt ved å fØlge driften av flytelegemer. I et tilfelle ble tykkelsen av brakkvannslaget i Matrevågen målt med et temperatur - saltholdig- hetsmeter. Ved tre anledninger ble det tatt hydrografisk snitt inn hele fjorden. Tabell l gir en fullstendig oversikt over det hydrografiske materiale som er innsamlet. Tabell 2 gir oversikt over strømmålingene.

3. RESULTATER

3.1. Overflatesirkulasjonen

Fig. 6 viser sirkulasjonsmønsterEt i Hatrevågen 30. november 1972.

Observasjonen hle tatt da både Matreelven oq Kvernhusbekken hadde r91ativ stor vannfØring. I hovedtrekkene er dette billedet

meget stabilt gjennom hele året. Man kan få en mindre modifikasjo~

a'l mønsteret dersom :1atreelven har svært liten eller inCfen vann- fØring. Som vi ser av fig. 6 vil driftsvannet fra tunnelene q5 tvers Cl'ler gen mot land rA motsatt side, Her de r vannet sec!.

Største delen bØyer av mot venstre og går ut på nordsiden av vågen. Endel svinger inn mot hØyre og danner en stasjonær antisyklonisk hvirvel i den indre del av vågen. Dersom Matre- elven har stor vannfØring vil driftsvannet bli presset over mot sØrsiden av vågen og gå ut der. Ved liten eller ingen vann- fØring i Matreelven fØlger driftsvannet mere nordsiden,

Langs driftsvannets sØndre strømrast er det en turbulent lateral blanding med det Øvrige vann i vågen. Her er det en kontinuerlig hvirveldannelse. Disse små hvirvlene rives lØs og fraktes innover i vågen samtidig som de svekkes. I de sentrale deler av vågen synes det som om en har en større stasjonær syklonisk hvirvel.

3.2. Horisontalfordeling av tOe og

s

^0/00 i overflatelaget.

Fig. 7 - 22 viser temperatur- og saltholdighetsfordeling i over- flatelaget gjennom den tiden man har observert. Denne fordelingen vil være en funksjon av årstidene, ferskvannstilfØrselen t i l

vågen og temperaturen i dette ferskvannet.

Temperaturen i driftsvannet fra kraftstasjonen er vist på fig. 23.

Vi ser at temperaturen er noe forskjellig i de to vassdrag. Den laveste temperatur er funnet 20/2-73 og er ca. 0.6 e. o Den

hØyeste er observert 8/8-73 og er ca. lOoC. Temperaturen i Matreelven og Kvernhusbekken er vanligvis noe hØyere.

De horisontal temperatur- og saltholdighetsvariasjoner i Matre- vågen kan være meget store. Tabell 3 gir hØyeste og laveste overflateverdi av saltholdighet og temperatur samt amplityden av den horisontale variasjon. De hØyeste horisontale temperatur- og saltholdighetsforskjeller i vågen er henholdsvis 5.9⁰C og 19.5 o /00.

Der er vanligvis en meget god sammenheng mellom fordelingen av saltholdighet og sirkulasjonen i vågen. Dette kan vi se ved å sammenligne f. eks. fig. 6 og fig. 9. Vi kan altså bruke salt- holdighetskartene og delvis temperaturkartene på fig. 7 - 22 til å fØlge utbredelsen av ferskvannet. Når vannfØringen i 01atre- elven er av noen stØrrelse vil den fØre t i l at driftsvannet som

n~ er blitt noe blandet, vil bli presset over mot neset på sØr- siden av våqen. Ferskvannet fra Matreelven har ennå ikke rukket å bli noe s~rlig blandet og derfor får en sterke horisontale

saltholdighetsgradienter mellom posisjonene A og B på fig. 4.

Slike tilfeller fremgår tydelig av figurene 9 - 15 - 19 - 20 og 21. Dersom Matreelven ikke fØrer vann, vil driftsvannet mere fØlge nordsiden av vågen som'vist på fig. 7. Når temperaturen i Matreelven og Kvernhusbekken er vesentlig hØyere enn ^j drifts- vannet, kan en følge denne ferskvannsutbredelsen også i tempera- turen. Fig. 15 gir et godt eksempel på dette. Temperaturen i driftsvannet var da ca. 2.4⁰C mens den i begge de to Øvrige ferskvannskiider lå godt over 9⁰C. FerskvannsutstrØmningen fra Matrevågen skjer gjennom begge sundene på hver side av MatreØy

(se fig. 3). Overflateprøvene som er tatt der ute tyder på at elvevannet vil ha en tendens t i l å fØlge det nordligste sundet ut.

på fig. 11 ser det ut for at der kommer relativt fersk vann inn i Matrevågen utenfra den 20/2-73. Det samme er tilfelle 7/11-73 på fig. 21. Det vannet som der er under 4⁰C og har en saltholdighet på over 4 0/00 kan ikke ha sin opprinnelse hverken i driftsvannet eller fra Matreelven. Dette vannet må altså være fraktet inn i vågen lengre utenfra. Den nærmeste større fersk- vannskilde lengre ut i fjorden er Haugsdalselven. Det ser

altså ut for at brakkvann dannet der ute har muligheter for å bli fraktet inn i Matrevågen.

Som nevnt tidligem får man i Matrevågen dannet hvirvler. Disse kan være sykloniske, dvs. med rotasjonsretning mot urviseren eller antisykloniske med rotasjon med urviseren. I sykloniske hvirvler hvor strØmhastigheten avtar med dypet vil en få opp- strømning av vann nedenfra i sentrum av hvirvelen. I Matre-

vågen vil dette vannet som regel være varmere og saltere enn det Øvrige overflatevannet. I antisykloniske~irvler vil en få en samling av relativt lett vann, dvs. vann med lav saltholdighet.

I de sentrale deler av vågen er der en mere eller mindre stasjonær syklonisk hvirvel. Denne resulterer vanligvis i et maksimum

i saltholdigheten her. Hvorvidt vi samtidig skal få en forhØyelse av temperatur er avhengig av den vertikale temperaturgradient.

på fig. 7 - 16 - 20 - 21 og 22 ser vi eksempler på hvordan

denne hvirvel gir seg utslag både i temperatur og saltholdighet.

på fig. 21 ser vi dessuten en anti lonisk hvirvel i den sØndre del a v e n ,

I den indre delen av vågen har vi så en større stasjonær anti- syklonisk hvirvel. I sentrum av denne får vi så en samling av lett vann, dvs. lite utblandet vann fra kraftstasjonen. Dette medfØrer at vi vanligvis har de laveste temperaturer der bortsett fra om hØsten da de laveste temperaturer finnes utenfor munningen av Matreelven. Dette kommer av at elvevannet avkjØles raskere enn driftsvannet. De laveste saltholdigheter finner vi

også i denne hvirvelen eller utenfor elvemunningen.

I fig. 24 - 26 er sammenhØrende verdier av temperatur og salthol- dighet plottet i et såkalt T-S diagram. En vannmasse eller

vanntype er karakterisert ved sin temperatur og saltholdighet og vil således være representert ved et punkt i dette diagram.

Dersom en har flere slike karakteristiske vannmasser tilstede, vil blandingsproduktene mellom disse ligge på de rette linjene som forbinder punktene for disse vanntyper. Dersom ferskvann- tilfØrselen t i l vågen utelukkende skyldes driftsvannet fra kraft- stasjonen eller at temperaturen i driftsvannet og Matreelven er noenlunde den samme vil T-S sammenhengen være relativ stram og observasjonspunktene ligger på en tilnærmet rett linje. Når temperaturen i de to ferskvannskiider er vesentlig forskjellig, vil punktene som representerer overflateobservasjonene ligge mere spredt.

på fig. 24 - 26 ser vi at T-S relasjonen for overflateprøvene vanligvis er relativ stram om hØsten og vinteren. Ved mildvær og nedbØr kan man også da få en spredning som f.eks. 29/1-73 på fig.24. Spredningen der skyldes at Matreelven fØrer vann med vesentlig hØyere temperatur enn driftsvannet. Om våren og sommeren derimot kan spredningen være nokså stor. Arsaken t i l dette skyldes altså at temperaturen i vannet fra Matreelven på denne tiden er vesentlig hØyere enn den i driftsvannet. Et ekstremt tilfelle ser vi av fig. 25 fra 24/5-73. Punktene som representerer overflateprØvene utgjør her tilnærmet en trekant.

Den dagen var både Matreelven og Kvernhusbekken meget vannrik.

Temperaturen i disse to vannkilder lå på mellom gOC og lOoC mens den i driftsvannet lå på 2.4⁰C. Den nederste tenkte side i tre- kanten representerer blandingen mellom driftsvannet og de øvrige vann i vAgen. Den øverste trekants den viser blandingen mellom

va~n fra ~a reven oq vannet utenfor og den s de som ligger lengst

det noe utblandede driftsvann. på fig. 25 fra 7/11-73 merker vi oss de to punkter som faller utenfor den linje man kan trekke gjennom den Øvrige punktskyen. Dette vannet representerer det vannet som kommer inn i Matrevågen utenLea og som er nevnt tid- ligere.

3.3. Horisontalfordeling av 02 i overflatelaget.

LØseligheten av oksygen i vann er en funksjon av både temperatur, saltholdighet og trykk. LØseligheten vil avta når temperaturen eller saltholdigheten Øker. Dette medfØrer at de hØyeste oksygen- verdier finner en i den indre del av vågen. I vinterhalvåret viloksygenmetningen i overflatevannet ligge mellom 95 % og 105 % bortsett fra 26/3-73 hvor en metningsprosent på opptil 112 % ble observert. I hele sommerhalvåret fra og med 24/5-73 t i l og med 4/9-73 er det en stØrre eller mindre grad av over- metning av oksygen. De hØyeste verdiene er observert 4/9-73 med opptil 133 % metning. Denne overmetningen henger sammen med ferskvannutstrØmningen fra kraftverket, noe som også tydelig fremgår av fig. 27. Denne figuren viser metningsgraden av oksygen i overflaten 4/9-73 og er karakteristisk også for de Øvrige

tilfeller av overmetning en med sikkerhet har observert.

I de tilfeller av overmetning som er blitt registrert har det ikke vært synlige forandringer i Matrevågen. I flere tilfeller f.eks. 3/1-73 og 5/11-73, synes det som om en har et mere dra- matiske utslag av overmetning uten at dette har vært observert ved 02-prøver. Dette arter seg ved at driftsvannet fra Matre- vassdraget er sterkt blakket og grågrønt av farge. Skum og gass- blærer ble også observert i dette vannet. Opptreden av dette fenomenet ble fulgt av massedØd av settefisk som sto i flytenØter i sjøen. Årsaken t i l blakkingen som finner sted kan være over- metning av gasser med frigjøring av gassblærer eller suspenderte partikler av f. eks. leire i vannet. UndersØkelser av prØver fra det blakkede vannet med hensyn på suspenderte partikler var

negativ. Den sannsynlige årsak vil derfor være overmetning av gasser i driftsvannet. Fenomenet synes å dukke opp når store nedbørsmengder etterfØlger en periode med lite eller ingen nedbØr

og varer vanligvis et par dager. Overmetning av gasser i vann

fra kraftstasjoner har også vært påvist i Canada (MAC DONALD 1973).

I dette tilfelle fant overmetningen sted ved lave belastninger og var sannsynligvis forårsaket av at man da slapp luft inn i turbinsystemet for å redusere undertrykket. Denne forklaringen synes ikke å passe i Matre. 3/1-73 var således belastning i kraftstasjonen på topp og luft ble ikke sluppet inn i turbin- systemet. Den mest sannsynlige årsak t i l den overmetning som opptrer leilighetsvis ligger i at der suges inn luft i Matre- vassdragets trykksjakt via fire mindre inntak. Hvorvidt den mindre dramatiske overmetning som finner sted i sommerhalvåret også kan ha samme årsak er ikke mulig å si. Denne kan jo også tenkes å være forårsaket av forhØyet primærproduksjon i vannet.

3.4 Vertikal fordeling av tOC, S ^0/00 og

°

₂^,

Som det fremgår av tabell l er det tre hydrografiske stasjoner som er tatt noenlunde regelmessig. Jeg har valgt å bruke St I

på fig. 4 som representativ for Matrevågen.

Av fig. 28 ser en at temperaturen om vinteren vil Øke med dypet.

Utover våren skjer det en oppvarming i alle dyp. Denne opp- varmingen er sterkest omkring 3-5 m, Resultatet av dette er at vi her får utviklet et temperaturmaksimum. Om sommeren vil altså den vertikale temperaturfordeling være karakterisert ved Økende temperatur ned t i l omkring 5 m og derfra avtagende videre nedover. Sommermaksimumet vil vanligvis forplante seg nedover utover hØsten. Dette ser ikke ut t i l å være tilfelle her.

Selv i slutten av november 1973 ligger fremdeles maksimums- temperaturen i 3 t i l 5 m. HØsten 1972 må sommermaksimumet ha vandret noe raskere nedover. I månedskiftet november - desember finner vi således hØyeste temperatur i 20 m. Utover hØsten 1971 og vinteren 1972 må også beliggenheten av temperaturmaksimumet vært temmelig stabil. Observasjoner 4/2-72 viser hØyeste tem- perattur på omkring 9⁰C i 5 m. Den største vertikale temperatur- gradient ligger vanligvis mellom l og 3 m. Av fig. 32 ser vi at den årlige amplityde i temperaturen Øker fra ca. 8.8⁰C i over- flaten t i l ca. IO.2⁰ C i 3 m. Herfra avtar den så inntil 20 m hvor den e ca. 3.8o

C.

Av fig. 29 fremgår det at saltholdigheten Øker med dypet hele året. Også her vil den største vertikale gradient vanligvis være mellom l og 3 m. Fig. 32 viser den årlige amplityde i saltholdigheten. Ser vi bort fra overflaten vil også her den største årlige amplityde være i 3 m med ca. 14.5 0/00. Derfra avtar amplityden t i l ca. 2 0/00 i 20 m.

I overflaten er det vanskelig å snakke om en årlig variasjon da de variasjoner som skyldes andre ting er så store at de full- stendig kan maskere denne. Av tabell 3 ser vi jo at bare den horisontale variasjon på et bestemt tidspunkt kan langt overgå den årlige amplityde.

Fra 10 m og nedover har vi en klar årlig variasjon med hØyeste verdier i vinterhalvåret og de laveste om sommeren. Dette er et helt vanlig mønster i våre kystfarvann. Den samme tendensen gjør seg nok også gjeldende lengre oppe, men her kommer andre ting inn og forstyrrer det rene billedet.

I den måleperioden som dekkes av fig. 29 har hØyeste saltholdighet nær bunn i Matrevågen vært ca. 33.8 0/00. Dette ble observert i slutten av mai. Målingene fra 4/2-72 viser adskillig hØyere saltholdigheter. Allerede i 10 m var den over 34 0;00 og i 20 m lå den på 34.2 0/00.

på fig. 30 er fremstillt variasjonene i

6

t gjennom observasjons- perioden. I Matrevågen vil

c>

t fØrst og fremst være en funksjon av saltholdigheten. Vi ser at også her vil den største vertikale gradient finnes mellom l og 3 m. Vannet i de nedre lag er

tyngst om vinteren med

cJ

t-verdier omkring 26. Om sommeren ligger verdiene i de nedre lag på omkring 24.

Oksygeninnholdet i Matrevågen er vist på fig. 31. Dessverre mangler det verdier for den fØrste del av måleperioden. Vi

ser at oksygeninnholdet vil avta med Økende dyp. I månedskiftet mars - april er der en kraftig øking av oksygeninnholdet i alle dyp. I lØpet av april og mai avtar så oksygeninnholdet igjen.

I lØpet av sommeren holder det seg så relativt konstant for siden å avta utover hØsten. Ser vi oksygenets metningsprosent h3r

vi en solid overmetning i månedskiftet mars ~ april. Likeledes vil vannet om sommeren være karakterisert ved en overmetning i hele vannsØylen. Dette er ganske vanlig i de vestlandske fjorder på grunn av oppblomstringen av phytoplanktonproduksjonen på denne tiden (GAARDER 1916). Vi skal også være oppmerksom på at metnings- prosenten er utregnet for et trykk på 760 mm kvikksØlv. Der

eksisterer derfor ingen reellovermetning in situ i de dypere lag.

Den virkelige metningsprosent in situ kan en få ved å dele metnings- verdien ved l atmosfæres trykk med 2 eller 3 for henholdsvis 10 m og 20 m dyp.

For at en skal kunne sammenligne de hydrografiske forhold i Matre- vågen med kystvannet utenfor, er der i fig. 33 tegnet opp iso- petdiagram for saltholdighet og temperatur for Havforsknings- instituttets faste stasjon på Sognesjøen. Posisjonen for denne stasjonen er markert på fig. l. Dersom vi sammenligner tem- peraturene på de to lokaliteter kan en slå fast fØlgende:

Bortsett fra de Øvre metrene vil temperaturen i Matrevågen om vinteren være vesentlig hØyere enn temperaturen i samme nivå på Sognesjøen. Laveste temperatur i 20 miMatrevågen er ca. 7.5⁰C mens den i samme dyp på Sognesjøen ligger på omkring 5.1⁰C.

7.5⁰ isotermen når på Sognesjøen helt ned i ca. 100 m i februar måned. Maksimumstemperaturn på Sognesjøen finner en i overflaten med ca. 14.7⁰C mens en i Matrevågen finner den i 3-5 m. Tem-

peraturene i 20 m vil ligge noe hØyere på Sognesjøen om sommeren.

Når det gjelder saltholdigheten legger vi merke t i l at i hele vinterhalvåret vil saltholdigheten i 10 - 20 miMatrevågen være hØyere enn i samme dyp på Sognesjøen. I sommerhalvåret er det motsatte tilfellet.

3~5 Den estuarine sirkulasjon.

I fjorder hvor man har større tilfØrsler av ferskt vann, får en satt opp en såkalt estuarin sirkulasjon i de Øvre vannlag. Fig.

34 illustrerer denne sirkulasjonen. på grunn av ferskvann-

tilfØrselen dannes det et brakkvannslag øverst. Dette vil strømme ut fjor på sin vei river det med seg en god del sjØvann

nedenfra. Dette jøvannet må så erstattes ved en inngående strøm like r br slaget. Denne strømmen kaller en gjerne

k asjon n.

og fremst er en funksjon av saltholdigheten, kan en klassifisere sirkulasjonen etter den vertikale saltholdighetsfordeling. Her har jeg fulgt inndelingen som opprinnelig ble foreslått av STOMMEL

(1953) og senere modifisert av BOWDEN (1967).

Fig. 35 viser den vertikale saltholdighetsfordelingen i Matrevågen for datoene 27/3~73 og 8/8-73. Vi ser at det ikke er noen vesentlig forskjell mellom de to fordelinger. på grunn av den kontinerlige ferskvannstilfØrsel t i l Matrevågen vil en slik ford~ling kunne observeres gjennom hele året. IfØlge BOWDEN (1967) skulle dette tilsi at en i Matrevågen hadde en to-lags sirkulasjon hvor "entrain- ment" var den dominerende mekanisme i vannutskiftningen mellom de to lag. "Entrainment" vil si at sjøvann nedenfra trenger opp i

ferskvannslaget. Denne prosessen er en en - veis prosess i motsetning t i l turbulent blanding. Den store tetthetsgradienten en finner

mellom l og 3 m vil redusere den turbulente blandingen mellom de to lag t i l et minimum.

Området hvor en har den største vertikale saltholdighetsgradient og dermedtetthetsgradient kaller en haloklinen. De maksimale gradienter

i denne haloklinen kan være opptil ca. 12 ^{0/00 /} m. En skal da være oppmerksom på at denne er beregnet på grunnlag av punktobser- vasjoner og derfor sannsynligvis er en minimumsverdi for den maksi- male saltholdighetsgradient.

Den konvensjonelle oppfatning av den estuarine sirkulasjon er at kom- pensasjonsstrømmen finner sted like under haloklinen. Dette skulle da tilsi at i Matrevågen vil innstrØmningen hovedsaklig skje under 3 m. GADE (1972) har på teoretisk grunnlag pekt på muligheten for innstrØmning også i brakkvannslaget.

La oss nå se l i t t nærmere på den enkle to-lagsmodellen som er be- nyttet i fig. 35. Dersom vi forutsetter en stasjonær tilstand,vil kontinuitetsligningen for vanntransport og saltinnhold gi fØlgende relasjoner

(l)

(2 ) T S

=

T.S.

u U l l

Her er T u Øvre lag og

og Su henholdsvis volumtransport og saltholdighet i det T. og S. de samme parametre for det nedre lag. T

f er

l l

tilførselen av ferskvann. Av ligningene (l) og (2) fØlger da

( 3)

( 4 )

T u

S. - S

l U

Su" T_f Ti

= ___ _

S. - S

l U

Disse såkalte Knudsens relasjoner kan altså gi oss visse ideer om stØrrelsen av den §~gående og inngående transport. Av ligning (3) ser vi forholdet ~. _ S forteller oss stØrrelsen av den ut- gående transport i f6rhol~ t i l ferskvannstilførselen. I Matre- vågen vil Øvre grense for dette forholdet være omkring 2. Dette vil si at den utgående transport er opptil dobbel så stor som ferskvannstilførselen t i l vågen. I de fleste norske fjorder vil dette forholdet ligge mellom 2 og 6 (SÆLEN 1967) .

I tillegg t i l den utstrØmning som skyldes ferskvannet kommer også tidevannet inn. Arealet av Matrevågen er 132 000 m2

. Regner vi med en tidevannsforskjell på l m vil dette resultere i at mellom hØyvann og lavvann vil der i middel renne ut 6 m3

/s. Like stor mengde vil selvsagt renne inn i vågen mellom lavvann og hØyvann.

Her er da regnet med at utskiftningen av tidevannsvolumet skjer jevnt over en halv halvdaglig tidevannsperiode. Dette er neppe tilfelle slik at 10 m3/s sannsynligvis vil være mere i nærheten av den maksimale verdi for tidevannsutskiftningen.

UtlØpet av Matrevågen er 180 m bredt. Vi gjør fØlgende forutset- ninger: UtstrØmningen fra Matrevågen skjer over et 100 m bredt bel te (')9 er 3 m dyp. Ferskvannstilf0rselen er

~)O

^rn3/s 09 for:1OL'et

,., J .

-~_.- - 2.

~;. - S Dette medfører at mellom 90 m3

/s oq 110 mJ/s vil s~rømDd ut av ~0trev5gen i de Øvre lag. Den

skyldes ticlevannsutvekslingen utgjør 10 % av Jen totale vanl1- +::r,Jn3t,(')rt lJ~_. '/ic1ere vil mic1cllere strØmha,:;;ti1jlH't";1 j_ dl'[ ,.~~._

str~~~enJe la~ variere mellom 30 emIs og 37em/s.

Det utstrØmmende vann vil være under innflytelse av jordrotasjone~s

avbØyende kraft eller Corioliskraften. Dette fØrer t i l at grense- flaten mellom de ut- og innstrØmmende vannmasser vil skrå oppover t i l venstre når vi ser ut fjorden. I Masfjorden vil vi derfor sannsynligvis ha en konsentrasjon av brakkvannslaget langs nord- siden av fjorden. Dersom fjorden er bred i forhold t i l de ut-

strømmende vannmasser kan grenseflaten mellom det inn- og utstrØmmende vann skjære overflaten. I det tilfelle ville vi få en innstrØmming i overflaten langs sydsiden av fjorden. De tilfellene hvor en

finner brakkvann i Matrevågen som åpenbart er dannet lengre ute og som er beskrevet tidligere, kan tyde på at iallefall i perioder kan en slik sirkulasjon oppstå. Vind ut fjorden vil Øke sannsynlig- heten for en slik innstrØmning langs sydsiden av fjorden.

3.6 Strømmålinger.

FØrste strømmålingsperiode startet 30/11-72. Observasjondypet var 3.5 m og posisjonene for målingene er vist på fig. 4. I posisjon A er seriens lengde 66 dØgn og i posisjon B 56 dØgn. I fig. 36 og 37 er det vist såkalte progressive vektordiagram for disse målingene for hele perioden. Avstanden mellom to kryss på disse kurvene viser den lengde vannet har tilbakelagt i et månedØgn, dvs.

ca. 25 timer.

Av fig. 36 og 37 ser en at strømmen både på nordsiden og sØrsiden av vågen har i noen perioder gått inn i vågen og i andre ut. Det er derfor klart at strømmålerne en tid har befunnet seg i det Øvre utstrØrr@ende vann og en tid i det nedre innstrØmmende vann. Dette støtter opp om det som har vært sagt tidligere om at grensen mellom de innstrØmmende og de utstrØmmende vannmasser ligger omkring 3 ffi.

Dybden av denne grenseflate vil variere avhengig av mengden av

driftsvann fra kraftstasjonen, mengden av Øvrig ferskvannstilførsel til vågen og meteorologiske faktorer som vind og lufttrykk. I

de fØrste tre ukene ser det ut for at strømmen på nord og sØrsiden av våcJen har motsatt fase, dvs. når den ene strømmåleren registrer utgående strøm vil den andre registrer inngående strøm. Senere kan både lik og ulik fase på to strømmålerne observeres. I

tabell 4 og 5 er antall sammenhØrende verdier av strØmstyrke og retning talt opp innenfor et intervall på 10⁰ og 5 emis. Det er enkeltobservasjonene som her er talt opp og strØmretningen er gitt som strøm mot vedkommende sektor. Tallene øverst er den Øvre

begrensning av hastighets-intervallet. Av tabellen ser vi at

både på nordsiden og sØrsiden av vågen har vi to dominerende strøm- retninger, nemlig inn i vågen eller strøm mot omkring 100⁰ og ut av vågen eller strøm mot omkring 300⁰ • på nordsiden ligger de fleste målingene mellom 20 emis og 25 em/s. Hvorvidt strømmen går ut eller inn later ikke t i l å influere styrken av strømmen.

på sØrsiden av vågen ligger de fleste observasjoner mellom 10 emis og 15 emis. Likeledes er det en tydelig tendens t i l at strømmen ut vågen er sterkere enn den som går inn. De hØyeste obser- verte hastigheter på nordsiden ligger mellom 55 emis og 60 emis.

på sØrsiden ligger de maksimale hastigheter mellom 75 emis og 80 emis.

For å kunne studere strØmbilledet noe mere i detalj er det i fig. 38 og 39 plottet opp timesverdier for strømmens øst-vest og nord-sydkomponenter samt for temperatur de fØrste 14 dagene av observasjonsperioden.

Av fig. 38 ser vi at strømmens øst-vestkomponent på nordsiden viser det samme billedet vi kan se av fig. 36. Strømmen går inn i vågen de fØrste 6 dØgnene for så plutselig å skifte t i l ut de neste 6 dØgn. Vi ser at skiftningen av retning skjer i lØpet av et par timer. De halvdaglige tidevannsvariasjoner er vanskelig å plukke ut, da andre variasjoner ofte maskerer disse effektivt.

I temperaturgangen har vi noen ganger tydelig halvdaglige vari- asjoner som f.eks. i tiden 3/12 t i l 5/12. Vi legger også merke t i l de store og raske variasjoner i temperaturen. Den 12/12 fallt således temperaturen 3.7⁰C i lØpet av 12 timer.

på sØrsiden av vågen ser vi av fig. 39 at strømmens øst-vest- komponent beskriver en klar halvdaglig tidevannsvariasjon.

Maksimal strøm inn i vågen kommer ca. 2 timer fØr hØyvann og tilsvarende vil maksimal strøm ut komme ca. 2 timer fØr lavvann.

Reststrømmen viser større variasjoner enn på nordsiden av vågen.

Vi ser at temperaturvariasjonene på sØrsiden nesten er identiske

med de på nordsiden. Temperaturen på sØrsiden ligger jevnt over noe lavere enn på nordsiden og viser dessuten større utslag i varia- sjonene.

Er så de halvdaglige variasjoner i strømmen på SØrsiden et uttrykk for reelle pulsasjoner i tidevannsstrømmen? Dersom dette var til- felle skulle en vente omtrent det samme billedet også på nord- siden, noe som ikke er tilfelle. Det er derfor mere sannsynlig at disse variasjonene skyldes at tidevannskreftene setter igang vertikale oscillasjoner av grenseflaten mellom de utstrØmmende og innstrØmmende lag.

La oss nå se l i t t på den andre strØmmålingsserien. Denne startet 20/11-73 og varte nesten 3 dØgn. (Se tabell 2). Det Øvre instru- mentet ipDsisjon A sviktet. Resultatene fra de Øvrige strømmålerne er presentert i fig. 40. Den Øvre del av figuren viser målingene fra l.S m på sØrsiden av vågen. Strømmen her gikk ut hele måle- perioden og retningen var innenfor sektoren 245⁰-285^{0 .} Derfor er bare øst-vestkomponenten vist på figuren. Som vi ser ligger de fleste observasjonene mellom 25 cm/s og 35 cm/s. Tidevannsvar- iasjonene er lite tydelige. Temperaturen avtar kraftig gjennom observasjonsperioden fra 9.lo

C til 4.3⁰C. Denne reduksjon synes å henge sammen med en Øking av den utgående transport.

Den midterste del av figuren viser temperaturgangen i 15 m på nordsiden av vågen. strømmåleren hadde i dette dypet registrert så godt som ingen strøm. Rotoren på disse strømmålerne vil fØrst begynne å rotere når strømmen overskrider ca. 2 cm/s. Er strømmen lavere enn dette kan den allikevel være tilstrekkelig til at

strØmretningen blir observert korrekt. Dette ser ut til å være tilfelle her. Instrumentet har i hele perioden registrert en

strØmretning på mellom 50 og 10⁰ • Det ser altså ut som om strønmen i 15 m på nordsiden har en meget svak komponent inn i vågen.

Tendensen i temperaturen synes å være den samme som i det Øvre lag på sØrsiden men bare med vesentlig mindre utslag.

Den nederste delen av figuren viser strømmålingen i 15 m på sØr-

siden. Nord-sydkomponenten var her så godt som null og derfor er bare øst-vestkomponenten av strømmen presentert. Vi ser at strøm- men her er en nesten ren tidevannstrøm. Den veksler ut og inn vågen med maksimal momentanhastighet på opptil 10 cm/s. Rest- strømmen er praktisk talt null. Temperaturgangen er nesten iden- tisk med den i 15 m på nordsiden, men ligger ca. 0.5⁰C hØyere.

Det ser altså ut for at den vertikale temperaturgradient er større på nordsiden enn på sØrsiden. Likeledes later det t i l at den

vertikale oscillasjon av grenseflaten mellom de to lag og som vedlikeholdes av tidevanns-krefter, er størst på sØrsiden av vågen. De store temperatursprangene en finnes i det Øvre lag kan neppe skyldes vertikale forflytninger av grenseflaten. Den middlere vertikale temperaturgradient mellom 3 og 5 m utgjør 0.35⁰C /m den 1/12-72. Selv om denne gradienten riktignok er noe større lengre oppe kan den vanskelig forklare et fall i

temperaturen på nesten 5⁰C i lØpet av et dØgn. De lave tempera·- turene skyldes sannsynligvis Øket ansamling av ferskvann i ob- servasjonspunktet, forårsaket av enten en Øking i ferskvannstil- fØrselen t i l vågen eller hvirveldannelse.

3.7 En sammenligning mellom de hydrografiske stasjonene 1,11 og III Som nevnt tidligere ble det i Matrevågen tatt tre hydrografiske

stasjoner noenlunde regelmessig. Posisjonen av disse fremgår av fig. 4. En nærmere undersØkelse av disse tre stasjonene viser at under 5 m er det kun meget små horisontale forskjeller i de hydrografiske parametre. Lengre oppe kan forskjellen være nokså stor både i temperatur og saltholdighet. De horisontale varia- sjoner man der finner gjenspeiler igrunnen bare de store laterale gradienter i overflaten som er vist tidligere. Med den flekk- vise fordeling av brakkvannet i vågen må man vente slike hori- sontale forskjeller. For å undersØke hvorvidt disse variasjonene hadde et regulært mønster, ble det 15/3 målt dypet ned t i l 5⁰

e

isotermen. Denne isotermen skulle da ligge nokså sentralt i 0vergangslaget. Result~tet fremgår av fig. 40. Vi ser at tyk- kelsen av brakkvannslaget varierer mellom under 2 m og opp t i l

4 m. De h0yeste verdiene finner en i nærheten av ferskvannskilden.

I de i re deler av v~gen finner man et minimumsomrAde som

henger sammen med den stasjonære antisykloniske hvirvel som

tidligere er nevnt. I en slik antisyklonisk hvirvel hvor hastig- heten i det Øvre lag er størst, skulle en vente å finne en for-

tykkning av brakkvannslaget i sentrum av hvirvelen. Her skjer altså det motsatte. Dette kan muligens tyde på at de nedre lag her har en hØyere rotasjonshastighet enn overflatelaget.

I det Øvre laget vil både temperatur og saltholdighet vanligvis Øke med dypet. I tre tilfeller er det blitt observert inversjoner i begge disse parametrene med instabilitet som resultat. De

tilfeller av instabilitet en har observert er fØlgende:

St. Il 30/1-73 mellom l og 3 m St. I 12/3-73 mellom 3 og 5 m St. Il 24/11-73 mellom O og l m

Instabilitetene er størst 24/11 med ca. 3.6 6t-enheter og minst 12/3 med 0.7

6

t-enheter. PICKARD (1961) beskriver slike in- versjoner i det Øvre laget i noen av fjorden i Britisk Columbia.

Han finner dem i nærheten av ferskvannskilder og tilskriver dem hva han kaller en skyformet struktur i sjøen. Det er vel også rimelig å tro at der hvor "entrainment" er den dominerende

mekanisme bak dannelsen av brakkvannslaget, vil slike instabiliteter kunne observeres.

3.8 Hydrografiske observasjoner i Masfjorden.

29/11-72 og 19/11-73 ble det tatt hydrografisk snitt inn Mas-

fjorden. FØrste gang ble det observert saltholdighet og temperatur mens siste gang ble også oksygeninnholdet inkludert. 4/2-72

ble det også tatt hydrografiske stasjoner i den indre del av

Masfjorden. Disse målingene er så sammenlignet med observasjoner ved Mongstad tatt 11/2 av Geofysisk Institutt. Fig. 42 - 44 viser den vertikale fordeling av de hydrografiske parametre ved Mongstad og ved Haukevik og FrØystolen, henholdsvis 5 og 12 km fra 01atre.

Ser vi på temperaturfordelingen ligger vi merke t i l at sommer- makimumet ligger hØyere oppe inne i fjorden enn ute ved Mongstad.

Samtidig vil denne maksimums fjorden.

raturen være hØyere inne i

Når det gjelder saltholdigheten vil denne avta innover fjorden i de Øvre 5 m. Mellom 10 m og et som varierer fra 70 til 150 m vil så saltholdi ten Øke innover fj Under dette laget vil den være hØyes ved Monstad. snitte vil altså isohalinene

mellom 10 og 70~150 m får en motsatt hell Fordelingen av oksygen i Masfjorden enn ved skjell med dypet.

oppove innover i fjorden. Nedenfor på isolinjene.

fig. 44 viser vesentlig lavere verdier tad. Under ca. 100 m Øker denne for-

De gangene man har observert har vannet under terskelnivå i Mas- fjorden, dvs. ca. 100 m vært helt når det gjelder tem- peratur og kun med en meget svak saltholdighetsgradient. 29/11- 72 hadde dette t en atur på 7.4

°c

og en saltholdig- het på opptil 34.95 ^{0 / 00 .} t ^! den 19/11-73 lå tem-

peraturen på 7.6

°c

og saltholdi ten opptil 35.00 0/00. ~ t i dypvannet mellom 27.20 og 27.35. Fornyingen av dypvannet i Masfjorden skjer ved at tungt. vann fra Fensfjorden strømmer inn over terskelen og erstatter det gamle bunnvannet. Dette vil så heves ^f ut over terskelnivå. Denne prosessen er neppe noen kontinuerlig sess. Ved av de snitt som er tatt inn fj

terskelen. Ok

er det mul å lingen i i Masfjorden ikke har yært

synlig at Hasfjorden i likhet

får sitt kun en

skje,må vi ha vann med saltholdi

se en slik innstrømning over fig. 44 tyder på at dypvannet

i

lengre tid. Det er sann- vest-norske fjorder

t. Dersom dette skal tomkring 35 0/00 over 100 m.

Av fig. 37 ser vi at tte mest sannsynlig skjer om vinteren og våren. GADE (1973) beskriver en slik dypvanns fornying i Fens- fjorden i februar - april 1972. Ved at isohalinene derved ble lØftet er det sannsynlig at ,ri samtidig har fått innstrømming over terskelen til Masfjorden. Det oksygenminimum med verdier

under 5 ml/l han finner i 100 m like utenfor innlØpet til Masfjorden

i mars ned er sannsynligvis re te ette det gamle dypvannet i Ylas fjorden.

4. ISFORHOLD

Som nevnt tidligere er det klart at Masfjorden har mindre ispro- blemer etter reguleringen enn fØr. SPONBERG (1968) mener at

grunnen t i l dette ligger i at vannet fra kraftstasjonen er varmere enn det ferskvann som tidligere gikk ut i fjorden. Dette er

neppe riktig da laveste temperatur i driftsvannet ligger under lOe.

En nødvendig betingelse for isdannelse i våre fjorder er en stabil tetthetsjiktning i det øvre laget. Dersom saltholdigheten i over- flaten er TIlindre enn 24.7 0/00 vil temperaturen for maksimal tett- het bli nådd fØr frysepunktet. Har vi en kontinuerlig vanntil- fØrsel t i l en fjord, vil avkjØlingstiden av dette vannet være proposjonal med vanntilfØrselen, antall grader vannet skal avkjØles og det areal vannet sprer seg utover. I fØlge DEVIK

(1932) er det nØdvendige areal for å kjØle aven kontinuerlig vanntilfØrsel på 50 m3

/s ferskvann en grad 750 dekar. Det er da regnet med en lufttemperatur på ~ lOoC og en vindhastighet på l m/s.

En ferskvanntilførsel på 50 m3

/s t i l Matrevågen vil resultere i at omkring 100 m3

/s brakkvann med saltholdighet på 15-20 0/00 og temperatur på 3-4 °e transporteres ut fjorden. Frysepunktet for dette vannet vil ligge på ca. Tloe. Dersom dette vannet skulle kjØles ned t i l frysepunktet,ville det kreve et "avkjØlingsareal"

på 6-7000 dekar. Arealet av Masfjorden ut t i l Solheim ca. 8 km fra Matre vil være omkring 5900 dekar.

Nå kan man kanskje innvende at med den stabile sjiktning man har i Masfjorden vil kun en liten del av det utstrØmmende vann være influert av avkjølingen fra atmosfæren. Da skal man huske på at beregningene er foretatt kun for avkjØling ned t i l frysepunktet.

Selve fryseprosessen krever store mengder energi. For å avkjØle l

t

av brakkvannet ned t i l frysepunktet kreves der omkring 5 kcal.

Dersom dette vannet så skal omdannet t i l is, kreves det 80 kcal.

Dette vil si at selv om bare 1/16 av det utstrØmmende vann deltar i avkjØlingsprosessen vil det allikevel ikke kunne dannes is innen- for Solheim. Beregningene er dessuten utfØrt for ferskvann.

Brakkvann fryser langsommere da frysepunktet for det første er lavere og dessuten vil selve fryseprosessen gå senere. Under

frysing utskilles det salt som vil blande seg med det underliggende vann. Derved får en satt opp en vertikalkonveksjon som forsinker isdannelsen.

SPONBERG (1968) nevner at islegging i Masfjorden tidligere skjedde lettest ved vestlig vind. Ved Østlig vind hadde isen vanskelig for å legge seg. Denne vindretningen ville sannsynligvis raskere drive brakkvannet ut av Masfjorden og derved bryte ned tetthetsjiktningen.

Den viktigste årsak t i l at isdannelsen i Masfjorden er blitt mindre etter reguleringen er antagelig at den Økte ferskvanntilfØrsel om vinteren har redusert brakkvannets oppholdstid i fjorden.

5. OPPSUMMERING

Matrevågen tilfØres store ferskvannsmengder fra kraftanlegget der. Om vinteren ligger tilfØrselen på omkring 50 m3

/s og noe lave om sommeren.

Temperaturen i dette driftsvannet varierer mellom 0.6⁰C og lOoC.

Øvrig ferskvannstilfØrsel t i l vågen skjer via Matreelven og Kvernhus- bekken med et nedslagsfelt på omkring 30 km2

. I perioder med store nedbØrsmengder kan dette bidraget være vesentlig.

Ferskvannet resulterer i et brakkvannslag i Matrevågen som er omkring 3 m tykkt. Dette laget finner en over hele Masfjorden. Ferskvanns- tilfØrselen gjør at vi får store horisontale temperatur- og saltholdig- hetsgradienter i overflatelaget. Variasjoner opptil 6⁰C og 20 0/00

kan registreres over et par hundre meter. Hvirvler forekommer hyppig i Matrevågen, både stasjonære og ikke stasjonære.

Den hØyeste temperatur finner en i Matrevågen i 3 m om sommeren. At sommermaksimumet ligger noe under overflaten later t i l å være vanlig i nærheten av store og kalde ferskvannskilder (TAMBS-LYCHE 1954,

PICKARD 1961, 1971, MATTHEWS 1971). Av T-S diagrammet for 2/7 på fig.

25 ser vi at punktene for de hydrografiske stasjonene danner et typisk billede for blanding av tre vannmasser. Dersom vannet med den hØyeste temperatur skulle være dannet inne i selve vågen måtte dette skyldes

"rlrivhusvirkning". Dette er neppe sannsynlig da samme fenomenet viser seg også rå lokaliteter hvor den høye turbiditet i ferskvannet gjør at

en slik forklaring må forkastes. Tilbake står da den mere sannsynlige forklaring at temperaturmaksimumet i 3 m er et resultat aven inn-

strØmning. Da den drivende mekanisme i denne innstrØmningen er fersk- vannstilførselen vil den være tilstede hele året. Dette fremgår også av T-S diagrammene for 12/3 og 26/3 på henholdsvis fig. 24 og 25. Der ser vi igjen det karakteristiske billedet av tre vannmasser. Om

vinteren vil altså det innstrØmmende vann ha en lavere temperatur enn den som ville være resultatet aven turbulent blanding av Øvre og nedre lag. Det innstrømmende vann har om sommeren en saltholdighet på omkring 25 0 /00 og om vinteren mellom 30 0/00 og 32 0 / 00 . Strøm- målingen fra fØrste strømmålingsperiode understØtter antagelsen om en

innstrØmning i ca. 3 m.

InnstrØmningen t i l Matrevågen skjer antagelig i et relativt tynt lag.

Den årlige temperaturamplityde på fig. 32 viser et tydelig knekkpunkt i 5 m. Mellom 5 og 20 m er reduksjonen i amplityde tilnærmet linjær.

Strømmålingene fra andre strømmålingsperiode viser så godt som ingen strØm i 15 m. Tidspunktet for opptreden av de periodiske ekstrernal verdier i temperatur og saltholdighet i de enkelte dyp tyder på at det innstrØmmende lag er 2-3 m tykt om vinteren og noe tykkere om som- meren.

Enkelte ganger kan en i Matrevågen finne brakkvann i overflaten som må være transportert dit utenfra. (Fig. 11 og 21). Østlige vinder vil Øke hastigheten på det utstrØmmende vann. Grenseflaten mellom det ut- strømmende og innstrømmende vann kan derved skjære overflaten og vi

får mulighet for en innstrØmning i overflaten langs sØrsiden av fjorden.

Brakkvannet fra Matrevågen karakteriserer overflatelaget i hele Mas- fjorden. Saltholdigheten i overflatelaget vil Øke ut fjorden. Dette behØver ikke nØdvendigvis bety at brakkvannslaget Øker i tykkelse ut fjorden da den Økede innblanding av sjØvann kan kompenseres ved aksel- erasjon i det utstrØmmende vann. Dette er påvist i Silver Bay, Alaska av MCALISTER, RATTRAY AND BARNES (1959). Materialet fra Masfjorden gir ikke grunnlag for utsagn om brakkvannslagets tykkelse i fjorden, Lagdelingen i dffØvre laget later til å holde seg meget stabil ut Masfjorden men er helt brudt ned ved Mongstad.

LITTERATUR

BOWDEN, K.F. 1967. Circulation and diffusion.Estuaries, ed. G.H.

Lauff. Publ. no. 83. AAAS, pp. 15-36.

DEVIK, O. 1932. Thermische und dynamische Bedingungen der Eisbil- dung in Wasserlaufen. Geof. Publr. 9 (l).

GAARDER, T. 1916. De vestlandslandske fjordes hydrografi. I. Sur- stoffet i fjordene. Bergen Museums Aarbok 1915-1916 Naturvidensk. række Nr. 2.

GADE, H.G., 1972. Note on the reverse current in fjords and estu- aries. Report no. 30. Geophysical Institute. Uni- versity of Bergen.

GADE, H.G. 1973. Oseanografiske observasjoner i Fensfjorden 1972.

Rapport t i l Norsk Hydro.

MAC DONALD, J. R. 1973. Supersaturation of nitrogen in water during passage through hydroelectric turbines at'Mactaquac Dam. J. Fish.Res.Bd Canada 30: 1392-1394.

MAC ALISTER, W.B., RATTRAY, M. and BAR~ES, C.A. 1959. The dynamic of a fiord estuary. Silver Bay, Alaska. Tech.Rep.No.

62, Dep. of Oceanography Univ. of Washington. Office of Naval Res. Ref. no. 59-28. 70 pp.

MATTHEWS, J.B. 1972. Some aspects of the hydrography of alaskan and norwegian fjords. Proc. from the POAC conf., Trondheim, August 23-30 1971, l: 829-839.

PICKARD, G.L. 1961. Oceanographic features of inlets in the British Columbia mainland coast. J. Fish~ Res. Bd. Canada

18: 907-999.

PICKARD, G.L. 1971. Some physical oceanographic feature of inlets of Chile. J.Fish.Res.Bd.Canada 28: 1077-1106.

SPONBERG, H.T. 1968. Isforholdene i Masfjorden før og etter kraft- utbyggingen i Matre. Rapport til BergenshalvØens Kommunale Kraftselskap.

STOMMEL, H. 1953. The role of density currents in estuaries. Proc.

Minnesota Intern. Hydraulic Convention 1953; pp 305-312 SÆLEN, O.H. 1967. Some feature of the hydrography of norwegian

fjords. Estuaries, ed G.H. Lauff. Publ.no. 83. AAAS, pp 63-70.

SÆTRE, R. 1972. Noen hydrografiske observasjoner fra Matrevågen.

Rapport t i l Havforskningsinstituttet.

TAMBS-LYCHE, H. 1954. Notes on the hydrography of Bolstadfjorden, a land-locked fjord near Bergen. Universitetet i Bergen.

Årbok 1954. Naturvitenskapelig rekke, Nr. 4.

FIGURLISTE

Fig. l.

Fig. 2 . Fig. 3 . Fig. 4.

Fig. 5.

Fig. 6 . Fig. 7 . Fig. 8.

Fig. 9.

Fig.IO.

Fig .1l.

Fig.12.

Fig.13.

Fig.14.

Fig.15.

Fig.16.

Fig.17.

Fig.18.

Fig.19.

Fig.20.

Fig.2l.

Fig.22.

Fig.23.

Fig.24.

Fig.25.

Fig.26.

:Fig.27.

:Fig.28.

Fig.29.

Fig.30.

Fig.31.

Fig.32.

Fig.33.

Fig.34.

Fig.35.

Kart over Nordhordland.

Lengdesnitt langs Itutskiftningsveien^lt• Kart over indre del av Masfjorden.

Kart over Matrevågen.

Driftsvann fra B.K.K's kraftanlegg.

Overflatesirkulasjonen i Matrevågen.

tOe og S

°

/00 i overflatelaget 4/2-1972

It It It 27/3-1972

It It It 29/11-1972

It It

"

^29/1-1973

" "

^{" 20/2-1973}

It " ^It 12/3-1973

" " " ^26/3-1973

" " " 29/4-1973

" ^" " ^24/5-1973

" " ^{" 15/6-1973}

" ^" " ^2/7-1973

" ^"

"

^7/8-1973

" ^{" It 4/9-1973}

" ^{" "} 10/10-1973

" ^" " ^7/11-1973

" " ^" 20/11-1973

Temperaturen i driftsvannet fra kraftstasjonen.

T-S diagram 4/2-72 - 12/3-73 T-S It 26/3-73 - 7/8-73 T-S " 4/9-73 - 20/11-73

Metningsprosent av oksygen 4/9-73.

Isopletdiagram, tOe

It S % 0

" 6

^t

" ^O₂ ^ml/l

Arlig amplityde i tOe og ^S

°

^/00.

Isopletdiagram for Sognesjøen, tOe og S % 0

Den estuarine sirkulasjon.

Vertikal saltholdighetsfordeling i Matrevågen.

Fig.36.

Fig.37.

Fig.38.

Fig,39.

Fi9·40.

Fig.41.

Fig.42.

Fig.43.

Fig.44.

Vektordiagram for strømmålinger, nordsiden av vågen.

Vektordiagram for strømmålinger, sØrsiden av vågen.

StrØmkomponenter og temperatur på nord 9 iden.

StrØmkomponenter og temperatur på sØrsiden.

Strømmålinger 20/11-73 t i l 23/11-73.

Dyp av SOC isotermen lS/~-73.

Stasjonskurver i Masfjorden og ved Monstad i febr. 1972.

Stasjonskurver i Masfjorden og ved Mongstad 29/11-72,

Il "

"

^19/11-73

SOGNESJOEN

50'

40'

30'

30'

Fig. l. Kart over Nordhordland

) Fast oseanografisk stasjon

er: w

I- W

L

Cl..

>- o

HOLMENGRA O

100

200

300

400

Fig. 2.

MONGSTAD MASFJORDNES

Lengdesnitt langs "utskiftningsveien".

o

o

MATRF0 Y

Fig. 3, Kart over indre del av Masfjorden.

l) Overfla r

2 ) a isk stasjon 3 ) ^{c' 20} l

0-1

[] - 2 ,'\, - 3

MATF1E

o

18

16

14

12

10-j I

-l

6~

/ /

STORE -MATRE

Fig, 4. Kart over Matrevågen.

1) Overflateprøver

2) Hydrografisk stasjon 3) StrØmmålinger

1972 1973

.g._~ ;~___ ^I

~. ³ --.J

U'enr. 50 52 6 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 4" 46 48

~-~-_.'--~-_...!..-~-~--

,

\

\ ,

'--J

A

/1 '\

"

, ,

"

^{\ ..-... \ , ,,.., \}

" 'yl ^{V \} J

V

Matrevi1s<;c!r(lgp.!

- - - --- Hauqsoal<;vassdragel

(

\ '

,

I ' I/

r

"

, , ,

,

"

/ \ /

/

,

( " ' ,

I \ , ' \

" \ . . -

V 'I

,,/

J

I f-,

I , \

\ /

\ /

\I

t )

Fig. 5. Driftsvann fra B.K,K's kraftanlegg.

m/s 3 30

25

20

15

10

LITLE - MATRE STORE -MATRE

STR0MRAST 30-11-72

Fig. 6. Overflatesirkulasjonen i Matrevågen.

/0

.---- ----

4.5

STORE -MATRE

og S ^O _i over late ,

\ J

o,et

LIlLE· MATRE

4-2-72

4 _{~/ ~-}^I 97

- 7

STORE -MATRE

2.7

2.6 2.5 /'

(

,

_,

' .. ^{. '.',.} : : .

... ---

\

\ I

24

STORE -MATRE

. 2.6 ...

/

I 24

LITLE - MATRE

... \ .

. I ·

. J" ^2.2

I

;5 2.3:.:

2.3 : ...

o LITLE - MATRE

~

6

/Ii~

4 S%o

/ 27-3-72

Fig. 8. tOe og S

°

/00 ^l' overflatelaget 27/3-1972.

KVERNHUS .. BEKKEN

VERNHUS BEKKEN

STORE -MATRE

4,0

STORE -MATRE

Fig. 9. og S

o

4,0

~~~~~17C/r--LI-T-LE-_-M-A-T-R-E---­

C>

---_.--_ ^...

- -3,5 _

3,5 I I / f I

\ 3,5

_____ =-_____________ 29-,~

o LITLE - MATRE

i overflatelaget 29/ll~1972.

5.0

STORE -MATRE

Fig. 10.

~~)

^... ,.,.._ .... - /

4.5

....

\ I / / , /

" ^, '-.

tO C 29-1-73

LITLE - MATRE

SD/OD 29-1-73

0(1 _:J S 0 / 00 i overflat l e aqet 2 9/1 1973.

STORE -MATRE

':~:::=-=:-"--- ---,--

^{- - - -}

iL t

LITLE - MATRE

O ^~\

KVERNHUS.:

~' BE~;

\.~10

^. 10 _________ r. ^{, i} '

_ , , \

~IHKKK'.'!

@C ^l

S %0 20-1-73

___ . _________ J i

oq

s

^0/00 i overflat l e aqet -'0/ L 2 1973

4,0

\

4,5

\

" ^{, ....}

STORE -MATRE

j

^{l / / ;}

4,0 j l 1 /

I 1

1 I

I I

; I

/ I

/ I

3,5 I \ I

"

/

/

//-~ ~

....

\ I I \

I l

I /

I ;

I 4,5"

4,0

I /

/ / I /

I ,

STORE -MATRE

J

^{, ,}

Fig. 12. o

t C og S 0 / 00 i overf1ate1

/

"

/ /

/

,

_ 2',5

--_/

KVEHNHlJ'

BEKKEN~

~1

tOe

12 -3-73

LITLE - MATRE

SD/OD 12-3-73

KVERNHUS BEKKEN

aget 12/3-1973